CN115403363A - 一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺 - Google Patents

一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN115403363A
CN115403363A CN202110579837.6A CN202110579837A CN115403363A CN 115403363 A CN115403363 A CN 115403363A CN 202110579837 A CN202110579837 A CN 202110579837A CN 115403363 A CN115403363 A CN 115403363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alumina ceramic
ceramic wafer
alumina
radiator
dry pressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110579837.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115403363B (zh
Inventor
范志涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yixing Xinchengfeng New Material Co ltd
Original Assignee
Yixing Xinchengfeng New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yixing Xinchengfeng New Material Co ltd filed Critical Yixing Xinchengfeng New Material Co ltd
Priority to CN202110579837.6A priority Critical patent/CN115403363B/zh
Publication of CN115403363A publication Critical patent/CN115403363A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115403363B publication Critical patent/CN115403363B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C04B35/117—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，包括如下步骤：S1、将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，得到厚度为1.3‑1.4mm的氧化铝陶瓷片生胚；S2、将制得的氧化铝陶瓷片生胚在1650‑1720℃的烧结温度下保温烧结37‑42h，得到氧化铝陶瓷片素坯；S3、经烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯进行研磨处理，得到厚度在1mm及以下的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。其采用集成干压工序及研磨工序获得厚度在1mm及以下的氧化铝陶瓷片，该制备工艺生产环保，成本相对较低，获得的氧化铝陶瓷片致密度优良、尺寸控制良好、平整度好，安装于散热器时贴附平整不易翘曲，散热效果好。

Description

一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷片技术领域，具体涉及一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺。
背景技术
氧化铝陶瓷片导热系数高，可承受高温，适应高压、高磨损、强腐蚀的恶劣工作环境，能够满足工业电子产品各种场合的应用要求，目前氧化铝陶瓷片广泛应用于功率器件与散热器之间的传热和电气隔离，高传热效率可以减少设备因高温导致的各种问题，提高电子设备运行的安全性和稳定性。
氧化铝陶瓷片安装于散热器时，如果氧化铝陶瓷片厚度超过1mm其贴附在散热器上时会有翘曲度，从而导致其与散热器接触不好，影响散热效果，因此目前贴装于散热器的氧化铝陶瓷片的厚度需要控制在1mm及以下。目前业内生产厚度1mm及以下的工业用氧化铝陶瓷片主要采用流延工艺和水基凝胶工艺，对于厚度在2mm以上的工业用氧化铝陶瓷片才采用干压工艺生产。流延工艺投入大，成本高，不利于小批量生产；水基凝胶工艺对于氧化铝陶瓷片的厚度尺寸较难控制，且不方便后期调整，表面平整度也不好控制；另外，流延工艺和水基凝胶工艺需要采用化学材料，且需要进行试剂调配，又均涉及排胶工序，不利于环保。
鉴于此，亟待提供一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，以生产厚度在1mm及以下的氧化铝陶瓷片，以使得其安装于散热器时贴附平整，散热效果好。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其采用集成干压工序及研磨工序获得厚度在1mm及以下的氧化铝陶瓷片，该制备工艺生产环保，成本相对较低，获得的氧化铝陶瓷片致密度优良、尺寸控制良好、平整度好，安装于散热器时贴附平整不易翘曲，散热效果好。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，包括如下步骤：
S1、将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，得到厚度为1.3-1.4mm的氧化铝陶瓷片生胚；
S2、将制得的氧化铝陶瓷片生胚在1650-1720℃的烧结温度下保温烧结37-42h，得到氧化铝陶瓷片素坯；
S3、将烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯进行研磨处理，得到厚度在1mm及以下的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
其中，所述步骤S1中，干压成型的压力为150-200MPa。
在此压力范围内，保证了氧化铝造粒粉的压实度，进而保证了制得的氧化铝陶瓷片生胚内部均匀、致密，进而保证了最终产品的质量；若干压成型的压力低于此范围，导致氧化铝造粒粉压合不紧密，在后续烧结过程中易出现裂纹；若干压成型的压力高于此范围，氧化铝造粒粉压合过于紧密，导致后续烧结过程中收缩率过小，不利于杂质的除去，影响最终产品的性能。
其中，所述步骤S1中，氧化铝造粒粉包括如下重量份的组分：氧化铝95.15-99.95份、氧化钠0.01-0.1份、三氧化二铁0.01-0.05份、二氧化硅0.01-2.5份、氧化钙0.01-2.0份、二氧化钛0.01-0.2份。
氧化铝造粒粉中氧化铝为主要原料，采用氧化钠、三氧化二铁、二氧化硅、氧化钙和二氧化钛为烧结助剂，使得经过烧结处理后得到的产品致密度优良，成瓷效果好(产品成瓷密度为3.70-3.89g/cm3)，外观精致。
其中，所述氧化铝的粒径为2-3um，松装密度为1.02-1.15g/cm3。
通过将氧化铝的粒径控制在2-3um，松装密度控制在1.02-1.15g/cm3，使得在干压成型处理时，氧化铝造粒粉具有一定的自由流动效果，能够均匀填充在模具中，保证了经过干压成型得到的氧化铝陶瓷片生胚内部的均匀性和致密性。
其中，所述步骤S2中，采用推进式隧道电窑对氧化铝陶瓷片生胚进行烧结处理。
其中，所述步骤S3中，采用研磨机对氧化铝陶瓷片素坯进行研磨处理20-30min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中将特定配比的氧化铝造粒粉采用干压设备干压至1.3-1.4mm，然后在1650-1720℃的烧结温度下保温烧结37-42h，再采用研磨设备将其研磨至1mm及以下，以方便贴装于散热片，使得其安装于散热器时贴附平整，散热效果好，降低了生产成本，而且采用上述集成有干压及研磨工序的制备方法获得的氧化铝陶瓷片致密度优良，尺寸控制良好，平整度好，生产环保，成本低。
具体实施方式
本申请中干压工序采用的干压设备为全自动机械压机，采用该干压设备对上述氧化铝造粒粉进行干压，干压得到厚度为1.3-1.4mm的氧化铝陶瓷片生坯，本发明采用干压设备对上述氧化铝造粒粉进行干压生产厚度小于2mm的氧化铝陶瓷片，克服了传统的干压工艺适用于生产厚度为2mm以上的工业用氧化铝陶瓷片的认知，如若采用传统的干压工艺加工厚度在2mm以下的工业用氧化铝陶瓷片，无法保证干压成型得到的氧化铝陶瓷片生胚内部的致密性，但是本申请中氧化铝造粒粉采用特有配方，流动性相对较好，并控制干压成型压力，保证了得到的厚度在2mm以下的氧化铝陶瓷片生胚内部致密性，最终得到的尺寸在1mm以下的用于散热器的氧化铝陶瓷片致密度优良，尺寸方便控制，平整度好，由于采用干压工艺不需要排胶操作也不需要化学材料，利于环保，且小批量或量产的生产方式都适用，生产成本较低。
烧结成瓷工序采用的窑炉为推进式隧道电窑，推进式隧道电窑内的煅烧温度为1650-1720℃，氧化铝陶瓷片生坯在推进式隧道电窑内保温烧结37-42h，得到氧化铝陶瓷片素坯；采用推进式隧道电窑在上述参数条件下对氧化铝陶瓷片生坯进行保温烧结，产品致密度高，成瓷效果好(产品成瓷密度为3.70-3.89g/cm3)，烧成的氧化铝陶瓷片外观精致，方便后续进行研磨工艺。
研磨工艺采用研磨机对烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯进行研磨，研磨机为比较成熟的现有技术，在此不作赘述，在研磨机上研磨20-30分钟即可使氧化铝陶瓷片素坯的厚度减少至1mm及以下，从而得到适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
关于研磨工艺，目前业内一般针对厚度2mm以上的氧化铝陶瓷片采用研磨设备进行研磨，对于厚度在2mm以下的氧化铝陶瓷片业内一般不考虑研磨工艺，本申请对烧结制得的厚度为1.3-1.4mm的氧化铝陶瓷片素坯进行研磨，得到适于贴装于散热器的厚度为1mm及以下的氧化铝陶瓷片，克服了业内传统认知。且由于业内对于厚度在2mm以下的工业用氧化铝陶瓷片一般不采用干压工艺，即业界采用干压生产工业用氧化铝陶瓷片的厚度至少为2mm，如果根据业内传统认知先采用干压设备生产2mm氧化铝陶瓷片生坯并烧结成瓷后，再采用研磨机将其厚度由2mm研磨至1mm以下，研磨成本偏高。
实施例1
一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，包括如下步骤：
S1、备料工序
称取氧化铝(粒径为2-3um，松装密度为1.02-1.15g/cm3)95.3份、氧化钠0.1份、三氧化二铁0.05份、二氧化硅2.45份、氧化钙1.95份、二氧化钛0.15份，将上述组分混合均匀得到氧化铝造粒粉；
S2、干压工序
将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，干压成型的压力为200MPa，得到厚度为1.3mm的氧化铝陶瓷片生胚；
S3、烧结成瓷工序
将制得的氧化铝陶瓷片生胚放入推进式隧道电窑内，在1660℃的烧结温度下保温烧结38h，得到氧化铝陶瓷片素坯；
S4、研磨工序
经烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯放入研磨机进行研磨处理20min，得到厚度为0.9mm的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
实施例2
一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，包括如下步骤：
S1、备料工序
称取氧化铝(粒径为2-3um，松装密度为1.02-1.15g/cm3)95.15份、氧化钠0.1份、三氧化二铁0.05份、二氧化硅2.5份、氧化钙2.0份、二氧化钛0.2份，将上述组分混合均匀得到氧化铝造粒粉；
S2、干压工序
将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，干压成型的压力为180MPa，得到厚度为1.32mm的氧化铝陶瓷片生胚；
S3、烧结成瓷工序
将制得的氧化铝陶瓷片生胚放入推进式隧道电窑内，在1650℃的烧结温度下保温烧结40h，得到氧化铝陶瓷片素坯；
S4、研磨工序
经烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯放入研磨机进行研磨处理20min，得到厚度为1mm的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
实施例3
一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，包括如下步骤：
S1、备料工序
称取氧化铝(粒径为2-3um，松装密度为1.02-1.15g/cm3)96份、氧化钠0.06份、三氧化二铁0.02份、二氧化硅1.8份、氧化钙2份、二氧化钛0.12份，将上述组分混合均匀得到氧化铝造粒粉；
S2、干压工序
将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，干压成型的压力为190MPa，得到厚度为1.36mm的氧化铝陶瓷片生胚；
S3、烧结成瓷工序
将制得的氧化铝陶瓷片生胚放入推进式隧道电窑内，在1690℃的烧结温度下保温烧结42h，得到氧化铝陶瓷片素坯；
S4、研磨工序
经烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯放入研磨机进行研磨处理30min，得到厚度为0.94mm的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
实施例4
一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，包括如下步骤：
S1、备料工序
称取氧化铝(粒径为2-3um，松装密度为1.02-1.15g/cm3)99.95份、氧化钠0.01份、三氧化二铁0.01份、二氧化硅0.01份、氧化钙0.01份、二氧化钛0.01份，将上述组分混合均匀得到氧化铝造粒粉；
S2、干压工序
将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，干压成型的压力为150MPa，得到厚度为1.4mm的氧化铝陶瓷片生胚；
S3、烧结成瓷工序
将制得的氧化铝陶瓷片生胚放入推进式隧道电窑内，在1720℃的烧结温度下保温烧结37h，得到氧化铝陶瓷片素坯；
S4、研磨工序
经烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯放入研磨机进行研磨处理20min，得到厚度为1mm的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
采用现有技术中常规的测试方式对实施例1-4制备得到的氧化铝陶瓷片的成瓷密度、导热系数、抗弯强度和介电常数进行测定，测试结果见表1。
抗弯强度采用GB/T 6569-2006精细陶瓷弯曲强度试验方法三点弯曲法(跨度30mm)进行检测；
导热系数采用激光脉冲法进行检测；
介电常数采用GB/T 5597-1999固体电介质微波复介电常数的测试方法进行检测。
表1
Figure BDA0003085645570000051
由表1中测试结果可知，实施例1-4中制得的氧化铝陶瓷片内部均匀、致密，产品成瓷密度为3.70-3.89g/cm3，并具有优异的抗弯性、导热性和介电性。
综上，本发明中将特定配比的氧化铝造粒粉采用干压设备干压至1.3-1.4mm，然后在1650-1720℃的烧结温度下保温烧结37-42h，再采用研磨设备将其研磨至1mm及以下，以方便贴装于散热片，使得其安装于散热器时贴附平整，散热效果好，降低了生产成本，而且采用上述集成有干压及研磨工序的制备方法获得的氧化铝陶瓷片致密度优良，尺寸控制良好，平整度好，生产环保，成本低。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将氧化铝造粒粉加入干压设备进行干压成型处理，得到厚度为1.3-1.4mm的氧化铝陶瓷片生胚；
S2、将制得的氧化铝陶瓷片生胚在1650-1720℃的烧结温度下保温烧结37-42h，得到氧化铝陶瓷片素坯；
S3、将烧结制得的氧化铝陶瓷片素坯进行研磨处理，得到厚度在1mm及以下的适于贴装于散热器的氧化铝陶瓷片。
2.根据权利要求1所述的用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中，干压成型的压力为150-200MPa。
3.根据权利要求1所述的用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中，氧化铝造粒粉包括如下重量份的组分：氧化铝95.15-99.95份、氧化钠0.01-0.1份、三氧化二铁0.01-0.05份、二氧化硅0.01-2.5份、氧化钙0.01-2.0份、二氧化钛0.01-0.2份。
4.根据权利要求3所述的用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其特征在于，所述氧化铝的粒径为2-3um，松装密度为1.02-1.15g/cm3。
5.根据权利要求1所述的用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，采用推进式隧道电窑对氧化铝陶瓷片生胚进行烧结处理。
6.根据权利要求1所述的用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，采用研磨机对氧化铝陶瓷片素坯进行研磨处理20-30min。
CN202110579837.6A 2021-05-26 2021-05-26 一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺 Active CN115403363B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110579837.6A CN115403363B (zh) 2021-05-26 2021-05-26 一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110579837.6A CN115403363B (zh) 2021-05-26 2021-05-26 一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115403363A true CN115403363A (zh) 2022-11-29
CN115403363B CN115403363B (zh) 2023-07-14

Family

ID=84155804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110579837.6A Active CN115403363B (zh) 2021-05-26 2021-05-26 一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115403363B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045412A (en) * 1974-07-16 1977-08-30 Fujitsu Limited Alumina substrate and method of manufacturing same
CN102351517A (zh) * 2011-07-18 2012-02-15 万载县聚能照明科技有限公司 Led灯具陶瓷散热件生产工艺
CN102464486A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 上海恒耐陶瓷技术有限公司 99.6%氧化铝陶瓷薄膜基片的制备方法
CN102476345A (zh) * 2010-11-22 2012-05-30 上海恒耐陶瓷技术有限公司 99.6%氧化铝陶瓷薄膜基片的抛光方法
CN111153688A (zh) * 2020-02-17 2020-05-15 中国工程物理研究院材料研究所 一种高强度半透明的氧化铝陶瓷制备方法
CN111499359A (zh) * 2020-05-13 2020-08-07 珠海粤博佳新材料有限公司 一种氧化铝陶瓷生产工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4045412A (en) * 1974-07-16 1977-08-30 Fujitsu Limited Alumina substrate and method of manufacturing same
CN102464486A (zh) * 2010-11-18 2012-05-23 上海恒耐陶瓷技术有限公司 99.6%氧化铝陶瓷薄膜基片的制备方法
CN102476345A (zh) * 2010-11-22 2012-05-30 上海恒耐陶瓷技术有限公司 99.6%氧化铝陶瓷薄膜基片的抛光方法
CN102351517A (zh) * 2011-07-18 2012-02-15 万载县聚能照明科技有限公司 Led灯具陶瓷散热件生产工艺
CN111153688A (zh) * 2020-02-17 2020-05-15 中国工程物理研究院材料研究所 一种高强度半透明的氧化铝陶瓷制备方法
CN111499359A (zh) * 2020-05-13 2020-08-07 珠海粤博佳新材料有限公司 一种氧化铝陶瓷生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN115403363B (zh) 2023-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109400175B (zh) 一种高导热氮化硅陶瓷基片材料的制备方法
JP2024500914A (ja) 高熱伝導性窒化ケイ素セラミックス絶縁板及びその製造方法
CN101817683A (zh) MgAlON透明陶瓷的无压烧结制备方法
CN101734923A (zh) 一种氮化铝多孔陶瓷及其制备方法
CN105294138A (zh) 一种双峰氧化铝微粉及其制备方法
CN112456989B (zh) 一种二氧化硅靶坯的制备方法
CN108863336B (zh) 一种镍系微波铁氧体基片材料及其制备方法
CN111470864B (zh) 一种硅基温度稳定型微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN102786304B (zh) 一种热压碳化硼陶瓷的制备方法
CN113213894A (zh) 一种高纯氧化铝陶瓷基板及其制备工艺
CN109694247B (zh) 一种高效率的储能线性电介质陶瓷材料及其制备方法
CN114702303A (zh) 一种微波介质材料Ca3B2O6及其制备方法
CN110885243A (zh) 一种低介电常数铝酸盐微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN106906388A (zh) 一种高硅铝合金的制备方法
CN105541319A (zh) 一种中高介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN115403363B (zh) 一种用于散热器的氧化铝陶瓷片的制备工艺
CN102745977B (zh) 一种快速制备高致密度氧化镁纳米陶瓷的方法
CN115321960B (zh) 一种氧化铝陶瓷及其制备方法与应用
CN108178618B (zh) 一种99氧化铝陶瓷及其制备方法
CN108178615B (zh) 一种微波陶瓷介质烧结粉体材料、微波介质陶瓷及其应用
CN114538932B (zh) 一种共烧氮化铝陶瓷基板的制备方法
KR101937961B1 (ko) 평탄화 작업이 필요 없는 질화규소 기판 및 그 제조방법
CN109761618A (zh) 一种高致密碳化硼增强氮化铝复合陶瓷制备方法
CN103539457A (zh) 一种微电子封装用AlN陶瓷基板的制备方法
CN115010499A (zh) 一种稀土氟化物与氧化钪双掺制备高性能氮化铝陶瓷基板的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant